D22A型长大平车下心盘挡圈螺栓折断问题分析与改进措施

D22A型长大平车下心盘挡圈螺栓折断问题分析与改进措施

曾祥德1,方葆春2,廖财发1

1.中车贵阳车辆有限公司，贵州  贵阳  550017  2.中国铁路成都局集团有限公司贵阳监造项目部，贵州  贵阳  550017

摘  要：本文针对D22A型长大平车检修，车体钢结构与转向架组装时出现下心盘挡圈螺栓折断的质量问题，分别从工艺流程、工艺装备、人员操作等方面进行问题分析，找出问题原因并提出改进措施。

关键词：D22A型长大平车；下心盘挡圈螺栓折断；问题分析；改进措施

D22A型长大平车是供中国1435mm标准轨距铁路使用、载重120t的长大平车，主要用于装运长钢轨、大型机械及电站设备、化工设备及普通货物等，该车型是在D22型车的基础上进行改进设计而成。

1 主要结构介绍

D22A型长大平车主要由1个底架、2组4D轴焊接构架式转向架、空气制动装置、手制动装置、车钩缓冲装置等部分组成 [1]。

1.1 底架

主要由中梁、侧梁、枕梁、端梁、大横梁、小横梁及铁地板组成。中梁、枕梁为箱型变断面组焊结构，侧梁、大横梁为工字形组焊结构，小横梁为冷弯槽形结构。底架上铺10mm厚的耐候钢地板。采用半径为165mm的球型上心盘。

1.2 车钩缓冲装置

采用E级钢13A型下作用式车钩，及E级钢13A型钩尾框（厂修时按要求换装13B锻造钩尾框），合金钢钩尾销，MT-2型缓冲器，含油尼龙钩尾框托板磨耗板。

1.3 制动装置

空气制动装置采用主管压力满足500KPa和600KPa的空气制动装置。主要由120型控制阀、直径为254mm的整体旋压密封式制动缸、ST-250型双向闸瓦间隙自动调整器、手动两级空、重车调整装置等组成。采用编织制动软管总成、奥-贝球铁衬套、高摩合成闸瓦、不锈钢制动配件和管系。采用NSW型手制动机。

1.4 转向架

转向架采用两组4D轴焊接构架式转向架。该转向架属于装用一系变摩擦减振装置的焊接构架转向架。主要由构架组成、减振装置、轴箱弹簧悬挂装置、基础制动装置、轮对、货车D轴滚动轴承装置及双作用弹性旁承等部分组成。采用轴箱导框定位、4轴单侧滑槽式组合制动梁制动方式。前后两轴端由4个外圆弹簧和4个内圆弹簧及组合式斜楔组成两级刚度变摩擦减振系统。

2 问题提出

某公司在进行D22A型长大平车段修时，车体钢结构与转向架组装后发现一位转向架下心盘挡圈螺栓折断3颗，部分未折断的螺栓螺帽部位还存在撞击痕迹；二位转向架下心盘挡圈螺栓未存在折断现象，只有一颗螺栓螺帽部位存在磕碰痕迹。

因现车空间受限，现场无法作更进一步判断，组织进行架车作业后对故障问题进一步确认。

2.1 转向架下心盘

一位转向架下心盘挡圈螺栓折断3颗，螺栓折断部位距螺帽10mm，2颗螺栓螺帽部位撞击痕迹明显，心盘磨耗盘内嵌入一颗弹簧垫圈，下心盘挡圈内侧有明显刮擦痕迹、从侧面观察挡圈已变形；二位转向架下心盘挡圈螺栓未存在折断现象，只有一颗螺栓螺帽部位存在磕碰痕迹。

2.2 底架上心盘

底架一位上心盘球面存在1处60mm刮擦痕迹，2处10mm磕碰痕迹，具体见图3；二位上心盘球面存在1处40mm×15mm的刮擦痕迹。

3 问题分析及结论

为确保D22A型长大平车检修质量，对已完成车体钢结构与转向架组装的其余2辆车进行排查，其中1辆车存在转向架下心盘挡圈螺栓螺帽部位磕碰、上心盘球面刮擦等相同质量问题，该问题属于惯性质量问题。

根据现车底架上心盘刮擦痕迹、转向架下心盘螺栓折断部位及数量等情况，结合检修工艺流程，确定为车体钢结构与转向架落成工序造成的质量问题。分别从人员素质、工艺装备、作业内容及标准3个方面对造成质量问题的工序进行分析，具体如下：

3.1 人员素质

车体钢结构与转向架落成工序作业人员共7人，其中4人为车体钢结构与转向架落成（含2名天车工），3人为车钩高度、旁承间隙调整人员（含1名天车工）。天车工全部持证上岗，且至少从事作业3年以上；其余作业人员均经过D22A型长大平车检修车体钢结构与转向架落成、车钩高度和旁承间隙调整作业培训，取得相应作业内容上岗证，人员技能满足工艺要求。

3.2 工艺装备

配备的2台天车，起吊吨位均为30吨，能满足D22A型长大平车自重44吨的起吊要求；操作手柄、按钮完整、作用良好，钢丝绳没有断丝断股，吊钩能顺畅上下，制动器性能良好，设备状态满足工艺要求。

配备的钢丝绳吊具，没有断丝断股情况，处于检定有效期，满足吊运要求。

3.3 作业内容及标准

体钢结构与转向架落成工序的作业内容包括车体钢结构与转向架落成、车钩高度和旁承间隙调整，其作业流程和标准如下：

（1）车体钢结构与转向架落成

采用两套钢丝绳吊具分别挂车体钢结构两端，两台天车联合起吊，将车体钢结构平稳吊运至转向架上面，平稳下落至离转向架500mm处，操作者指挥天车将车体钢结构上心盘与转向架下心盘对中并落下，因D22A型长大平车车体全长25930mm，需要完成一端落成后再进行另一端；落成后须检测车体钢结构与转向架落成的相关尺寸。

① 车体钢结构起吊、平移、下落时应平稳。

② 车体钢结构上心盘与转向架下心盘对中后才能进行车体钢结构与转向架落成。

③ 车体钢结构与转向架落成后，检测空车地板面距轨面高1090mm～1115mm，底架凹底下部距轨面高度不小于230mm，不符合时按照要求进行调整。

（2）车钩高度和旁承间隙调整

车体钢结构与转向架落成后，采用车钩高度尺检测车钩高度、样板检测旁承间隙，确定调整方案，指挥天车起吊车体钢结构一端，将转向架推出进行旁承垫板调整再进行落成，再次采用车钩高度尺检测车钩高度、样板检测旁承间隙，合格后调整另一端。

① 检测车钩中心高度为880±10mm，同一辆车的一、二位端车钩高度差不得大于10mm [2]。

② 整车落成后，空车状态下，底架与转向架间旁承滚子与磨耗板间隙为10±1mm，不符合时，可采用调整垫板进行调整。

3.4 分析结论

通过实物痕迹及问题情况分析，造成下心盘挡圈螺栓折断的直接原因是车体钢结构与转向架落成时，车体上心盘与转向架下心盘错位较大，落车时速度过快或晃动，上心盘球面与下心盘挡圈螺栓强烈撞击，导致下心盘挡圈螺栓受横向剪切力折断。

4. 控制措施

（1）检修架车作业前，先将转向架中心竖线标记在构架下侧板上，对齐该标记，在车体侧梁上做相同竖线标记，竖线标记至少贯通构架下侧板、车体侧梁3/4厚度。检修时不得将标记线擦除。

（2）在车体钢结构与转向架落成的轨道位置做定距为17800mm的直线油漆地标。

（3）垫车作业时，垫车人员将车体吊索具按要求挂牢靠，指挥天车将车体吊运至转向架上方，缓慢调整位置和高度，车体竖线标记与转向架中心线标记对齐，车体不再晃动时再缓慢落车至500mm处高度。地面两名垫车人员分别站在车体两侧，一人指挥天车缓慢落车，随时观察标记线位移情况，另一人辅助，先落一侧，确认落到位后再落另一侧，天车工严格听从地面指挥人员指令。

（4）垫车完成后，垫车人员检查旁承间隙是否符合要求、车体与转向架落成是否正位，不符时原地起车调整；检查转向架下心盘挡圈螺栓是否齐全、无磕碰伤，不符时起车将车体吊运至架车马凳上放置平稳后通知相关管理人员进行处置后方可再次进行车体钢结构与转向架落成作业。

参考文献：

［1］中车齐齐哈尔车辆有限公司. D22A型长大平车技术条件[Z].2006-04-14.

［2］中国铁路总公司. 铁路货车厂修规程[Z].2018-12-05.